OXIDATIVE PHOSPHORYLATION Biochemistry Departement Medical Faculty Of Andalas University Padang

Organisme Autotrofik Artinya memberi makan diri sendiri. Organisme ini memperoleh pasokan energi bebas melalui perangkaian metabolisme- nya dgn proses eksergonik sederhana tertentu dalam lingkungan sekitarnya. Contoh; Tumbuhan hijau menggunakan energi dari cahaya matahari untuk fotosintesis.

Organisme Heterotrofik Artinya tidak mencukupi diri sendiri. Adalah organisme yang memperoleh pasokan energi bebas melalui perangkaian metabolismenya dgn pemecahan molekul organik komplek dalam lingkungannya. Pada proses ini, ATP (Adenosin Trifosfat) berperan dalam pemindahan energi bebas dari proses eksergonik kepada proses endergonik.

Overview Metabolisme Proteins Carbohydrates Fats Glycogen Proteins Triglycerides (neutral fats) Glucose Amino acids Glucose-6-phosphate Glycerol and fatty acids Glyceraldehyde phosphate Keto acids Pyruvic acid Lactic acid NH3 Acetyl CoA Ketone bodies Urea Krebs cycle Excreted in urine

Sumber Utama P-berenergi-tinggi Fosforilasi oksidasi; -Sumber P terbesar dlm organisme aerobik. -Energi bebasnya berasal dari oksidasi rantai respirasi. 2. Glikolisis; -Pembentukan dua P dari hasil katalisis fosfogliserat kinase & piruvat kinase. 3. Daur Krebs; -Satu P-berenergi-tinggi dibentuk pada tahap suksinil tiokinase.

Energi Oxidation of fuels to generate ATP is called respiration Electrons lost from the fuels during oxidative reactions : transferred to O2 by a series of proteins in the electron transport chain Energy of electron transfer : used to convert ADP and Pi to ATP by a process known as oxidative phosphorylation

Adenosin Trifosfat (ATP) Adalah nukleotida trifosfat yg mengandung adenin, ribosa, & 3 gugus fosfat. Agar dapat bekerja, ATP membentuk komplek Mg2+. ATP mengandung 2 gugus fosfat-berenergi tinggi & sebuah fosfat berenergi-rendah (ikatan ester biasa). Gugus fosfat berenergi-tinggi dilambang-kan sebagai P

Siklus ATP/ADP Berperan untuk menghubungkan proses-proses yg menghasilkan P-berenergi-tinggi dgn proses yg menggunakan P-berenergi-tinggi. ATP dikonsumsi & dibentuk kembali secara kontinu. Depot ATP/ADP sangat kecil, sehingga hanya cukup untuk mempertahankan jaringan aktif dlm waktu beberapa detik saja.

The ATP-ADP cycle

Generation of ATP

Pelepasan CO2 Dilakukan oleh: 1. isositrat dehidrogenase 2. α-ketoglutarat dehidrogenase Pelepasan CO2 tidak mengkonsumsi oksaloasetat.

Rantai Respirasi Penyedia sebagian besar energi untuk metabolisme melalui fosforilasi oksidatif. Komponen rantai respirasi tersusun dari potensial redok lebih negatif ke komponen dengan potensial redoks yg lebih positif. Jalur ini mengumpulkan & mengoksidasi sejumlah ekuivalen pereduksi (-H atau e) yang dihasilkan dari oksidasi karbohidrat, asam lemak, & protein.

Fosforilasi Oksidatif Adalah sistem dalam mitokondria yang memasangkan respirasi dengan proses pembentukan intermediat berenergi tinggi, ATP. Sistem ini memungkinkan organisme aerob menangkap energi bebas dari substrat respiratorik dalam jumlah lebih besar dibanding organisme anaerob.

Electron Transport chain (respiratory chain) The electron transport chain in the inner mitochondrial membrane can be isolated in four proteins complexes(I, II, III, IV). A lipid soluble coenzyme (Q) and a water soluble protein (cyt c) shuttle between protein complexes Electrons transfer through the chain - from complexes I and II to complex IV

Electrons are transported along the inner mitochondrial membrane, through a series of electron carriers Protons (indicated by + charge) are translocated across the membrane, from the matrix to the intermembrane space Oxygen is the terminal electron acceptor, combining with electrons and H+ ions to produce water 4. As NADH delivers more H+ and electrons into the IMS, the proton gradient increases, with H+ building up outside the inner mitochondrial membrane, and OH- inside the membrane.

Produk ATP pada Fosforilasi Oksidatif Berdasarkan hipotesis kimiosmotik dari Mitchell yaitu; rantai bekerja --> proton dipompa keluar dari membran dlm mitokondria --> pH antar membran turun --> proton balik ke dalam matrik lewat tonjolan ATP-sintase--> fosforilasi ADP menjadi ATP.

Produk ATP pada Fosforilasi Oksidatif Diperkirakan satu ATP disintesis setiap dua proton melewati tonjolan tsb. Hasilnya ialah; - 3 mol. ATP utk oksidasi 1 mol. NADH - 2 mol. ATP utk oksidasi 1 mol. FADH2 Laju fosforilasi oksidatif dikendalikan oleh; NADH, oksigen, ADP

Drugs that inhibit the ETC Rotenone helps natives of the Amazon rain forest catch fish! Amytal rotenone CN- CO Antimycin A binding tightly to the ferric form (Fe3+) of a3

Resources BIOEN 589: Integrative Physiology. Download 24 jan 05. Kennelly, PJ., Rodwell, V W. Proteins: Myoglobin & Hemoglobin. In: Harper’s Illustrated Biochemistry. 27th Ed. 41- 8. Miliefsky, M. Respiratory System Ch.23. Download 24 Nov 10. Sheardown, H. Blood Biochemistry. McMaster University. Download 20 Mei 07. Irvin, CG. Respiratory Physiology. Lecture 4A CO2 Transport. In: MEDICAL PHYSIOLOGY 30. Download 22 Jun 09. Marks, DB., Marks, AD., Smith CM. Basic medical biochemistry: a clinical approach. 1996. Dalam: B.U. Pendit, penerjemah. Biokimia Kedokteran Dasar: Sebuah Pendekatan Klinis. Eds. J. Suyono., V. Sadikin., L.I. Mandera. Jakarta: EGC, 2000 R.K. Murray, D.K. Granner, P.A. Mayes, V.W. Rodwell Harper’s Biochemistry. 27th ed. McGraw-Hill Companies, New York. 2006.